Eigenschaften und Verwendung von Titaneisen

Das Atomgewicht von Titan beträgt 47,90. Die äußere elektronische Struktur ist 3d4s. Schmelzpunkt 1667 Grad. Siedepunkt 3285 Grad. Dichte (20 Grad) 4,5 g/cm3. Titan hat relativ aktive chemische Eigenschaften und kann mit Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel und Kohlenstoff stabile Verbindungen bilden.
Titaneisen wird als Desoxidationsmittel, Entgaser und Kohlenstoff-Schwefel-Stabilisator bei der Stahlherstellung verwendet. Die Herstellung von beruhigtem Stahl mittels Titandesoxidation kann die Entmischung im oberen Teil des Stahlbarrens verringern, die Qualität des Stahls verbessern und die Ausbeute des Stahlbarrens erhöhen. Titan kann sich mit in geschmolzenem Stahl gelöstem Stickstoff zu stabilem Titannitrid verbinden, wodurch die nachteiligen Auswirkungen von Stickstoff auf die Stahleigenschaften beseitigt werden können. Titan reagiert mit Schwefel in der Stahlschmelze unter Bildung von Titansulfid, wodurch die Bildung von Eisensulfid, das eine thermische Versprödung verursacht, verhindert werden kann. Titan und Kohlenstoff erzeugen extrem stabiles Titankarbid, und die Titankarbidpartikel können das Wachstum von Stahlkörnern verhindern, die Struktur von Stahl verfeinern und die Festigkeit von Stahl verbessern. Die chemische Affinität zwischen Titan und Kohlenstoff ist größer als die zwischen Chrom und Kohlenstoff. Durch die Zugabe von Titaneisen zu Edelstahl zur Fixierung von Kohlenstoff kann die Chromverarmung an den Korngrenzen von Edelstahl verhindert und dessen Korrosionsbeständigkeit verbessert werden. In den letzten Jahren wurde Titan als Mikrolegierungselement zur Herstellung hochfester niedriglegierter Stähle verwendet. Die Zugabe von Titan zu Gusseisen trägt zur Bildung von feinkörnigem Graphit bei und spielt außerdem eine Rolle bei der Entgasung, Pflege, Reinigung und Verfeinerung der Gussstruktur, wodurch die Verschleißfestigkeit von Gussteilen verbessert wird. Durch die Zugabe von Titan zu hitzebeständigem Gusseisen kann die Hitzebeständigkeit von Gusseisenkomponenten verbessert werden. Darüber hinaus werden titanhaltige Verbundlegierungen als Zusatzstoffe bei der Herstellung von Superlegierungen und Aluminiumlegierungen verwendet. Die Verwendung von Titaneisen als Beschichtungskomponente in Schweißelektroden kann die Schweißqualität verbessern.
Titaneisen ist eine Speziallegierung mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten. Es wird als Legierungselement im Stahlherstellungsprozess hinzugefügt, um die Kornstruktur zu verfeinern, die Zwischengitterelemente (C, N) zu fixieren und die Festigkeit des Stahls zu verbessern. Beim Schmelzen von Edelstahl und hitzebeständigem Stahl verbinden sich Titan und Kohlenstoff zu stabilen Verbindungen, die die Bildung von Chromkarbid verhindern können, wodurch interkristalline Korrosion verringert und die Schweißleistung von Chrom-Nickel-Edelstahl verbessert wird. Das Produkt der Desoxidation mit Titan lässt sich leicht aufschwimmen, und die Desoxidation mit Titan kann die Entmischung im oberen Teil des Stahlbarrens verringern, wodurch die Qualität des Stahlbarrens verbessert und die Ausbeute des Stahlbarrens erhöht wird. Titan verbindet sich mit in geschmolzenem Stahl gelöstem Stickstoff zu einem stabilen und unlöslichen Titannitrid. Eisen mit hohem Titangehalt ist ein unverzichtbares Legierungsmaterial zum Schmelzen von Hochtemperaturlegierungen auf Eisenbasis und hochwertigem Edelstahl. Mit der Verbesserung der Stahlqualität und der Zunahme der Sorten werden die Anforderungen an die Qualität und Vielfalt von Titaneisen immer höher. Auf dem internationalen Markt besteht eine hohe Nachfrage nach Eisen mit hohem Titangehalt und hohem Titangehalt, aber derzeit produzieren Chinas Ferrolegierungsfabriken im Allgemeinen nur gewöhnliches Eisen mit mittlerem und niedrigem Titangehalt. Für hochtitanhaltiges Eisen mit w (Ti)=65%~75 % und w (Al) kleiner oder gleich 4 % haben nur wenige Hersteller es offiziell hergestellt.